用超聲波進(jìn)行澄清池的淤泥處理
超聲波在液體介質(zhì)中由于引起空化作用而會(huì)產(chǎn)生各種不同的效應(yīng)。這些效應(yīng)除了象清洗一類的傳統(tǒng)應(yīng)用之外，還可以用于澄清池淤泥的處理：利用高性能的超聲波進(jìn)行的處理可以改變淤泥的結(jié)構(gòu)，使得工藝穩(wěn)定性和淤泥的降解性能得到改善，而且可以減低能耗。
超聲波技術(shù)和其他技術(shù)的根本區(qū)別在于，它不需要激活與系統(tǒng)有關(guān)的特性，如電化學(xué)過(guò)程或光化學(xué)過(guò)程。在超聲波工藝過(guò)程中，唯一的前提是一種介質(zhì)的存在（氣體、液體、污泥等等），以便傳遞和釋放能量。超聲波清洗、超聲波篩分技術(shù)以及有目的地將顆粒粉碎為粉末及乳劑是超聲波技術(shù)傳統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。生物工程新的研究結(jié)果表明，超聲波不僅可以用于酶的活化，而且可以用于控制和分離生物細(xì)胞，以便有目的地釋放其內(nèi)部物質(zhì)。在各個(gè)澄清裝置中的試驗(yàn)表明，用高效能的超聲波進(jìn)行澄清池的淤泥處理取得了很大的成績(jī)。
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為了減少澄清淤泥中的微生物細(xì)胞，必須打開(kāi)其細(xì)胞壁。細(xì)胞殼本身是一個(gè)特別有彈性、抵抗力很強(qiáng)的組織，它能夠適應(yīng)很苛刻的外部條件的影響。為了將這樣的細(xì)胞壁打破，需要超過(guò)600bar的巨大壓力，只有用超聲波才能達(dá)到這樣的壓力。
利用空穴作用
為了完成這個(gè)任務(wù)，研制了所謂的Sono-Des 工藝方法，用這種方法可以將淤泥中的微生物的細(xì)胞壁以不同的強(qiáng)度打破并將細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)釋放出來(lái)。這個(gè)由瑞士的Telsonic公司研制的設(shè)備是一種模塊式的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)處理的淤泥量的多少進(jìn)行制造。反應(yīng)器在一個(gè)U形的管狀容器里，在這里它向淤泥物質(zhì)發(fā)出超聲波。
象所有的聲波一樣，超聲波在液體介質(zhì)中按照在介質(zhì)的分子里感應(yīng)的壓縮波和負(fù)壓波的順序傳播。在足夠高的超聲波的強(qiáng)度時(shí)，在振動(dòng)－負(fù)壓階段，分子之間的結(jié)合力會(huì)減小，致使形成只有在顯微鏡下才能看到的小氣泡，而氣泡中的壓力要大大超過(guò)大氣壓力。很短時(shí)間后緊接著的過(guò)壓階段這些氣泡又向內(nèi)破裂，這樣在快速的周期順序中釋放出產(chǎn)生化學(xué)和機(jī)械效應(yīng)的足夠的能量。此外這種空穴過(guò)程受到許多參數(shù)，如壓力、溫度、聲音頻率、聲音強(qiáng)度和其他聲音技術(shù)變量的影響。
在Sono-Des-裝置中規(guī)定的聲波要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人的16Hz到18kHz的聽(tīng)覺(jué)范圍。用一個(gè)振蕩器將50Hz的頻率轉(zhuǎn)變?yōu)?0～40kHz的高頻，而連接在一起的聲波變換器將電振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)。
在各個(gè)澄清裝置中的試驗(yàn)和現(xiàn)有的科學(xué)結(jié)論的資料是這樣描述這種工藝方法的：
■ 超聲波裂變器減少了過(guò)量淤泥的產(chǎn)生，因此減輕了淤泥處理的工作量和排放量。
■ 淤泥的大范圍降解和生物氣體收率的提高說(shuō)明，即使澄清池淤泥的厭氧降解能力也受到了積極的影響。采用澄清方法很難或完全不可能處理的細(xì)菌和微生物在化解池中借助于超聲波可以較好地降解。
■ 有浮渣和發(fā)泡淤泥的澄清裝置特別適于采用裂變器。借助于超聲波設(shè)備不僅可以消滅線狀的微生物，而且可以裂解淤泥的氣泡。因此，這種方法可以改善沉淀能力及減少浮渣和發(fā)泡淤泥的形成。
■ 這種設(shè)備可以改善脫氮作用，因?yàn)樗耆茐牧宋⑸铮瑫r(shí)提高了CSB的含量。
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